基于STL模型的自由曲面轮廓度误差评定.pdf

《基于STL模型的自由曲面轮廓度误差评定.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第6期机械设计与制造2015年6月MachineryDesign&Manufacture13基于STL模型的自由曲面轮廓度误差评定郎爱蕾·，何改云·，宋占杰z(1．天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室，天津300072；2．天津大学理学院，天津300072)摘要：借鉴CAD模型的自由曲面轮廓度误差评定模型，给出STL模型；把空间点到STL模型的有向距离转化为点到自由曲面的距离的计算方法，并结合带有收缩因子的粒子群算法对自由曲面的轮廓度误差进行评定。该模型成功解决了测量仪检测自由曲面时存在的设计坐标系与检测坐标系不重合的问题。主要工作是用粒子群算法解决被测曲面和设计曲面

2、之间的定位问题，同时简化计算了空间点到STL模型的距离。在搜索空间点所对应三角面片的过程中，兼顾就近原则确定对应顶点，从而提高了搜索效率；最后运用仿真实验验证了算法的可行性。采用该方法能够有效地评定已知CAD模型的自由曲面的轮廓度误差。关键词：自由曲面；STL模型；轮廓度误差；粒子群算法中图分类号：TH16；TH161文献标识码：A文章编号：1001—3997(2015)06—0013—04ProfileErrorEvaluationofFreeformSurfaceBasedonSTLModeILANGAi-lei，HEGai—yun，SONGZhan-jie(1．Key

3、LaboratoryofMechanismTheoryandEquipmentDesignoftheEducationMinistry，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．SchoolofScience，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：LearningfromthesugraceprofileerrorevaluationofCADmodel，STLmodelWO$given．ThedistancefromspatialpointstoSTLmodelWaStransf

4、ormedasthatfromthosepointstofreeformsuoCace．Andparticleswarmoptimizationwithaconstrictionfactor埘cusedtoevaluatetheprofileenroffreeformsulfaces．Thismodelsolvedtheun—repetitionbetweendesigncoordinates~temandmeasurementcoordinatesystem．ThemainworkWOStotaketheparticleswolTnoptimizationtOrealiz

5、ethelocalizationbetweenmeasuredsurfaceanddesignsu~ace，and，simplifiedthecalculationofthedistancefromspatialpointstoSTLmodelIntheprocessofhuntingthetriangularpatchcorespondingtothespatialpoint，amethodthatacorespondingvertexcouldbefoundbasedonthenearestdistanceWaspresented，whichimprovedsearch

6、efficiency．FinallyasimulationexperimentWaspe~rmedtodemonstratethevalidityoftheapproach．ItisindicatedthattheapproachcouldevaluatetheprofileerorsoffreeformsurfacesknownbyCADmodelefectively．KeyWords：FreeformSurface；STLModel；ProfileError；ParticleSwarmOptimization1引言应用最小区域法进行轮廓度误差评定需要解决两个问题，(一)

7、空间点到自由曲面距离，(二)实测曲面与理论曲面的定位。自由曲面在航空航天、汽车、造船等工业领域应用日益广针对问题一，文献m通过NURBS描述复杂曲面，并运用粒子群算泛，这类零件的加工质量已成为影响整个系统正常运转的关键因法搜索点到复杂曲面的最短距离，计算精度高，但计算量相对较素，因此对自由曲面零件进行高效率、高精度的检测和轮廓度误大。文献参数曲面上构造等参数线，对曲面进行分割逼近确定差的评定至关重要_1]。在轮廓度误差评定研究中，最小二乘法由于空间点在曲面上的投影点；文献[51首先在参数曲面上选取一个初计算简单、易